Temperatura zamarzania wody (tzw. termiczny punkt zamarzania) w tkankach roślinnych zależy zarówno od warunków środowiskowych, jak i właściwości samej rośliny. Dla niektórych roślin uprawnych temperatura, w której rozpoczyna się proces przemarzania wynosi 0ºC, a dla innych proces ten rozpoczyna się dopiero przy spadku temperatury poniżej -25 (-30ºC).
Przemarzanie roślin odbywa się od organów najbardziej wrażliwych do najbardziej odpornych. Dodatkowo przemarzanie roślin zależy od fazy, w której się aktualnie znajdują, przy czym w fazie wzrostu wegetatywnego są one mniej wrażliwe niż w fazie generatywnej. Sytuacja taka dotyczy występujących w okresie kwitnienia przymrozków, na przykład w uprawie rzepaku czy drzew owocowych.
Proces przemarzania roślin wiąże się z tworzeniem kryształków lodu, głównie w przestrzeniach międzykomórkowych liści. Tworzące się kryształki chłonąc wodę rozrastają się, co prowadzi do odwodnienia komórek roślinnych. W początkowej fazie odwodnienie komórek jest zjawiskiem korzystnym, ponieważ obniża punkt zamarzania wody o 1–2ºC, jednakże postępujące obniżanie temperatury skutkuje pogłębiającym się odwodnieniem komórek, prowadząc między innymi do zaburzeń w funkcjonowaniu błon biologicznych.
Wrażliwość roślin na przemarzanie jest warunkowana wytworzeniem mechanizmów aklimatyzacji do niskich temperatur.
Rośliny strefy umiarkowanej w okresie jesiennego spadku temperatury akumulują wielocukry (np. skrobię), co wynika między innymi z ograniczonego pobierania fosforu i wolniejszego wzrostu organów asymilacyjnych, a tym samym zmniejszonego zapotrzebowania nowych organów na cukry. Aklimatyzacja roślin ozimych do niskich temperatur panujących w okresie zimowym jest możliwa dzięki ograniczonemu jesiennemu zaopatrzeniu w azot, co znacznie przyhamowuje wzrost roślin. Gromadzące się w roślinach wielocukry, między innymi skrobia obniżają punkt zamarzania wody.
Rośliny przygotowują się do spoczynku zimowego również poprzez zmiany morfologiczne, w tym głównie poprzez ograniczenie wzrostu blaszki liściowej i zwiększenie grubości okrywającej tkanki roślinnej. Zmiany morfologiczne w roślinach możliwe są dzięki optymalnemu ich zaopatrzeniu w potas i magnez, które to wpływają na gospodarkę węglowodanową oraz w siarkę i miedź, które odpowiadają miedzy innymi za tworzenie substancji wzmacniających obecnych w ścianie komórkowej roślin – celulozy i ligniny.